Resumen
Comprender el comportamiento dinámico de los procesos químicos es esencial para el control de
procesos industriales, la mejora de la seguridad y la obtención de productos de calidad. Este trabajo
proporciona una guía accesible y práctica para estudiantes y educadores, demostrando el potencial
de Scilab/Xcos® como alternativa de código abierto a MATLAB/Simulink®, para la simulación
dinámica de procesos en la enseñanza de la ingeniería química. El trabajo se centra en el análisis de
un Reactor Continuo de Tanque Agitado (CSTR), utilizando un ejemplo clásico de la literatura para
ilustrar los distintos fenómenos involucrados en la ingeniería de reacciones cuando existen no
linealidades. Se simularon dos escenarios diferentes para analizar el comportamiento transitorio del
CSTR bajo distintas perturbaciones en la temperatura del refrigerante. En el primer caso, una
reducción de 10 K en la temperatura del refrigerante provocó una disminución significativa en la
temperatura de reacción y un aumento en la concentración del reactivo. En el segundo caso, un
incremento de 5 K en la temperatura del refrigerante resultó en un comportamiento oscilatorio,
evidenciando la sensibilidad del reactor a los cambios de temperatura. La simulación presentada es
consistente con los valores de referencia de la literatura, lo que confirma la precisión y confiabilidad
del modelo en Xcos® propuesto.
Palabras clave: sistemas dinámicos, código abierto, alternativas a MATLAB/simulink®.
1. Introduction
The design and operation of industrial plants to produce chemicals requires a solid
understanding of the dynamics systems. This field explores intricate mechanisms governing
chemical reactions with time varying behaviors, facilitating the anticipation, and regulation of
crucial variables like reaction rate, reaction conversion, and product selectivity. By understanding
the kinetics and thermodynamics involved, engineers can design efficient processes, decrease
production expenses, and mitigate environmental footprints. Moreover, process dynamics research
plays a crucial role in maintaining safety standards and products quality in the chemical industry,
while accelerating improvements in chemical processes (Shokry et al., 2020), automation
technologies (Shi et al., 2021), and process intensification (Baldea & Edgar, 2018).
In this respect, Simulink® a toolbox from MATLAB® has helped chemical engineering students at
many universities to learn dynamics and process control. Simulink® is a programming environment
characterized by its block-oriented architecture, making it well-suited for dynamic system modeling
and simulation. Its functionality extends to facilitating system-level design, automatic code
generation, and testing and verification embedded systems. A notable attribute of Simulink® is its
graphical editor and solvers, which enhance the intuitiveness and simplicity of modeling and
simulation tasks compared to conventional numerical coding methods (The MathWorks, 2025).
MATLAB/Simulink® has been used widely for chemical process control analysis. It is easy to find
research papers, tutorials and courses focused on the use of Simulink® for different process control
applications, such as: temperature control of heat exchangers (Jin et al., 2021), control of chemical
reactors (Muhammad et al., 2019) and distillation columns control (Minh, 2010). In addition, some
tutorials can be found at the MathWorks website (The MathWorks, 2025) and full material of
Dynamics and Control courses are available online (for example, Process Dynamics and Control by